细胞的增殖范文（精选12篇）
细胞的增殖 第1篇
【情景创设】
伴随着轻柔的音乐, 向学生展示一颗种子破土萌发的景象, 使学生感受到生命的诞生和发展, 帮助学生树立珍惜生命, 热爱生命的情感价值观。并引发思考, 生物体是如何由小长大的呢?学源于思, 思源于疑, 以此制造悬念, 使学生产生强烈的求知欲和好奇心, 调动学生学习的积极性和主动性。
【新知探究】
教学目标1的突破:细胞生长和增值的周期性
理解细胞生长和增殖的周期性是本节的教学重点和难点之一。为帮助学生达到对知识理解的深度和清晰度, 我从以下三个层面来引导学生理解细胞周期的概念。
1.指出细胞周期发生的前提条件是连续分裂的细胞。这个问题在教学过程中往往容易忽视。我结合实际生活中的献血为例, 引导学生思考并讨论:“献血后, 体内流失的血细胞是由哪种细胞分裂补充的呢?”学生利用已有的知识和生活经验能够得出:“血细胞不具有增殖的能力, 只有造血干细胞可以连续分裂分化产生新的血细胞”。在此, 强调细胞周期是指事物运动、变化的发展过程, 只有连续分裂的细胞才能完成细胞周期。
2.对于不同类型细胞的细胞周期时间长短的认识, 利用PPT展示图表作为教学资料, 引导学生分析数据得出:不同种类细胞周期的长短不同。分裂间期在细胞周期中耗时最长, 约占整个细胞周期的90%~95%。以此培养学生解读图表, 分析概括的能力。
3.深层次的解决分裂间期耗时长的原因。为了突破这一重点, 我让学生观察比较亲子代间核内遗传物质的特点, 得出细胞分裂前后细胞核内遗传物质是相对稳定的。提出问题“假若让你利用电脑完成这幅图, 你应该怎样做?”“先复制再粘贴”。由此你能联想到细胞分裂的过程中, 细胞核内又将发生怎样的变化吗?引导学生得出细胞内部应该“先进行遗传物质的复制, 再平均分配”。从而得出, 漫长的分裂间期正是在进行分裂前的准备工作——完成DNA的复制过程;而分裂期完成了遗传物质的平均分配过程。在教学过程中, 按照学生对电脑的已有经验并结合学生的认知结构来组织教学活动, 发挥了学习者的自主精神和首创精神, 帮助学生建立起了对本节内容的宏观知识体系。
教学目标2的突破:细胞周期的过程
利用FLASH动画展示整个有丝分裂的过程, 给学生以动态的宏观印象。指出分裂期又人为的划分为前、中、后、末四个时期, 并引导学生重点观察各个时期染色质、DNA、姐妹染色单体的行为变化和数量关系。
1.利用PPT演示, 引导学生观察比较分裂间期和分裂前期图片, 围绕“由间期到前期细胞内部细胞核膜、核仁、染色质、纺锤丝等四个结构发生了哪些变化?”进行分析讨论。编制顺口溜, 总结概括前期特点:两消、两现、一散乱。但单纯的表象研究不足以让学生深入理解问题的本质。究竟染色质为何要转变为染色体呢?为了帮助学生找出原因, 我拿出事先准备好的“一团乱线”告诉学生, 这是两根等长的线, 现在我让你把它们分开, 不许弄断线容易吗?“不容易”。但假如这样呢?我又拿出两团已经缠好的线团来平分, 就很容易。这就如同丝状的染色质高度螺旋化为短、粗的染色体形式, 是为了更好地保证遗传物质的平均分配。在实施以探索为本的教育中, 教师要指导学生学会“如何发现有意义、有价值的问题, 而不是简单地去寻找答案”。
2.利用PPT演示, 引导学生观察比较分裂前期和分裂中期图片, 通过比较学生发现中期染色体排列有规则, 集中在细胞的中部。总结概括中期特点:形定、数清、赤道齐。
3.观察比较分裂中期和分裂后期图片, 指出姐妹单体在后期分离, 实现了遗传物质的平均分配。概括后期的特点:点裂、数清、移两极。同时引导学生思考“细胞内的染色体和姐妹染色单体是如何完成运动的?”启发学生联想到分裂前期纺锤体出现和核仁、核膜消失的原因。核膜核仁的消失避免了染色体运动过程中的阻碍作用;染色体、姐妹单体受纺锤丝的牵引而运动。在此环节引入问题, 是为了引发认知冲突, 加深学生对知识理解的深度, 启发学生自主的完善认知结构, 避免形而上学的掌握知识。充分体现了教学组织者的引领作用。
4.观察比较分裂前期和分裂后期图片, 概括后期的特点:两现、两消、分裂完。
5.抓住染色体变化的“复制——浓缩——排列——分裂——平分”的线索, 回顾整个有丝分裂的过程, 并鼓励学生利用表格的形式归纳DNA、染色体、姐妹染色单体的数量变化。使复杂的知识内容系统化, 培养学生摄取、转化和表达信息的能力。
【知识应用】
知识的巩固和评价过程:要求学生以绘画的方式, 展示整个有丝分裂的过程。倡导学生主动参与, 通过画、剪、比较等手段验证新知, 在猜想、尝试与反馈中得到提高。
细胞增殖的过程？ 第2篇
细胞增殖是生物体的重要生命特点，细胞以分裂的方式进行增殖。单细胞生物，以细胞分裂的方式诞生新的个体。多细胞生物，以细胞分裂的方式诞生新的细胞，用来补充体内衰老和死亡的细胞;同时，多细胞生物可以由一个受精卵，经过细胞的分裂和分化，最终发育成一个新的多细胞个体。必须强调指出，通过细胞分裂，可以将复制的遗传物质，均匀地分配到两个子细胞中去。
意义：细胞以分裂的方式进行增殖，细胞增殖是生活细胞的重要生理功能之一，是生物体的重要生命特点。细胞的增殖是生物体生长、发育、繁育以及遗传的基础。
细胞的增殖 第3篇
一、有丝分裂与减数分裂
1. 有丝分裂与减数分裂染色体数目和DNA含量比较（假定正常体细胞的细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N）
[&染色体行为&同源
染色体&染色
单体&细胞名称&DNA数目&染色体数目&有丝分裂&间期&复制&N对&0→4N&体细胞&2a→4a&2N&前期&螺旋化&N对&4N&4a&2N&中期&着丝点排列于赤道板&N对&4N&4a&2N&后期&着丝点分开，染色单体成为染色体&2N对&4N→0&4a&2N→4N&末期&解螺旋化&N对&0&4a→2a&2N&减数第一次分裂&间期&复制&N对&0→4N&初级性母细胞&2a→4a&2N&前期&联会、四分体&N对&4N&4a&2N&中期&同源染色体排列于赤道板位置&N对&4N&4a&2N&后期&同源染色体彼此分离&N对&4N&4a&2N&减数第二次分裂&间期&无或很短&0&2N&次级性母细胞&2a&N&前期&螺旋化&0&2N&2a&N&中期&着丝点排列于赤道板&0&2N&2a&N&后期&着丝点分开，染色单体成为染色体&0&2N→0&&N→2N&末期&解螺旋化&0&0&性细胞&a&N&]
2. 有丝分裂和减数分裂染色体、DNA的变化曲线的比较。
[减数分裂染色体的变化
二、种子及胚胎的形成、发育、生长
1. 被子植物的个体发育
胚体][胚柄][多次分裂][胚][消失][ 或者消失][胚乳][种皮][种子][果实][植株][子叶][胚芽][胚轴][胚根]
2. 动物的个体发育
神经系统、感觉器官][卵裂][幼体][骨骼、肌肉及循环、
排泄、生殖系统等][肝脏、胰脏等腺体
消化道、呼吸道上皮][爬行类、鸟类、哺乳类和人类在胚胎发育的早期形成的羊膜，内有羊水，为胚胎发育提供水环境，防止震动、保护胚胎][胚后发育][幼体][幼体与成体相似][幼体与成体不同][直接发育][变态发育][成体]
三、细胞工程
1. 动物细胞工程和植物细胞工程
[细胞工程&植物细胞工程&动物细胞工程&基本原理&细胞生物学和分子生物学的原理和方法，工程学手段改造细胞&操作水平&细胞整体水平、细胞器水平操作&实质内容&改变遗传物质、产生新的性状，获得细胞产品&技术手段&植物细胞杂交技术
植物细胞融合技术
植物组织培养技术&动物细胞培养
动物细胞融合、单克隆抗体制备技术
胚胎移植、核移植等&理论基础&植物细胞全能性&细胞增值&诱导手段&物理法：离心、振动、电刺激
化学法：聚乙二醇&物理：电刺激
化学：聚乙二醇
生物：灭活病毒（灭活仙台病毒）&诱导过程&1.纤维素酶、果胶酶去除细胞壁
2.原生质体融合，获得杂种原生质体
3.植物细胞培养，获得细胞产品&1.用胰蛋白酶处理，获得分离的单个动物细胞
2.诱导融合，获得杂种原生质体
3.动物细胞培养，获得细胞产品&应用&白菜—甘兰等杂交植物&单克隆抗体的制备（杂交瘤细胞）&]
2. 动物细胞培养与植物细胞培养比较
[ &动物细胞培养&植物细胞培养&原理&细胞的增殖&细胞的全能性&细胞来源&胚胎或幼龄动物组织、器官&离体植物器官、组织或细胞&培
养
基&状态&液 态&固 态&成分&天然培养基&合成培养基&组成&葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清&矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物&器皿&培养瓶&锥形瓶&过程&原代生长，传代生长&更换培养基，细胞增值分化&生长特点&贴壁生长，细胞增值不分化&诱导形成愈伤组织，细胞增值分化&细胞进行异养需氧代谢&接种
前处理&灭菌、用胰蛋白酶使组织分散成单个细胞&灭菌&培养条件&恒温、无菌、无需光照&常温、无菌、光照条件&培养目的&1.生产蛋白质生物制品
2.获取大量细胞
3.检测有毒物质&1.快速繁育无病毒植株
2.生产药物、食品添加剂、香料、色素、杀虫剂等&培养结果&细胞株→细胞系&愈伤组织→植株&]
【考情分析】
1. 细胞增殖部分的考题主要涉及不同细胞的增殖方式、有丝分裂和减数分裂各个时期的主要细胞结构特征、DNA和染色体数目的变化规律以及分裂各个时期图像的识别等方面内容。
2. 生殖与发育部分在近几年高考试卷出现较多的有：有性生殖的概念及意义、无性生殖的概念和意义、植物胚和胚乳的发育、动物的胚胎发育与胚后发育等。要求同学们能从分子水平、细胞水平、个体水平、物种水平等层面理解生物生殖和发育，并形成知识网络结构。能运用本专题相关知识，对某些生物问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。
3. 细胞工程是当前生命科学研究的热点和前沿内容之一，本考点主要考查动植物细胞工程的原理、过程、方法及在实践中的应用，内容极易与细胞的结构和功能以及基因工程等内容综合出题，以考查同学们的综合分析能力。试题常以选择题的形式出现，也可以非选择题形或图文信息转换题的形式呈现。
【考点例析】
例1 （09天津）下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是（ ）
A. 蛙的红细胞与淋巴细胞
B. 小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞
C. 人的胚胎干细胞与成熟红细胞
D. 牛的精细胞与精原细胞
解析 染色体数目呈周期性变化，一定是处于分裂期的细胞。题中蛙的红细胞、淋巴细胞、成熟的红细胞、牛的精细胞均不再分裂；小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞以及精原细胞都具有细胞周期，能进行分裂，所以B正确。
答案 B
点评 本题考查细胞增殖在各种细胞中的发生情况。同学们应明确哪些细胞能分裂，哪些细胞不能分裂；间接考查了组成生命个体的细胞存在状态的多样性。不熟悉特定细胞的特征是同学们做错该题的主要原因，在复习备考过程中同学们在复习细胞的增殖、分化过程中，应注意各种细胞的特征。
例2 （10安徽）雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞（C1、C2），一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞（S1、S2）。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是（ ）
A. DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同
B. 遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同
C. DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同
D. 遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同
解析 本题考查有关细胞分裂相关知识C1、C2是细胞有丝分裂形成的，而有丝分裂重要特征是亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，保持遗传物质的稳定性，所以C1和C2的遗传信息相同；而S1和S2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，减数第一次分裂的重要特征是同源染色体平分子细胞，染色体数目减半，有染色单体，无同源染色体，所以遗传信息不同。
答案 B
点评 本题以DNA和染色体数目、细胞分裂状态为情景，考查细胞增殖过程中DNA、染色体数目的变化规律和同学们对分裂各个时期的特征及生物学意义的理解。
例3 （09江苏）对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是（ ）
A. 若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B. 若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C. 若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D. 若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
解析 本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点。在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成四分体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在一对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A，2个a，2个B，2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。若在2对同源染色体上，则四分体中只有A、a或者只有B、b，不能同时存在。
答案 B
点评 本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点，属于分析推理层次。要求同学们能准确把握四分体的形成。对四分体概念不清易误选D。
例4 （09全国）下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述，错误的是（ ）
A. 利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种
B. 不同种的植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程
C. 两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型一致
D. 两个不同品种的紫茉莉杂交，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的
解析 植物体细胞杂交可以用两种不同的植物细胞，从而可克服生殖隔离的限制，A正确。植物体细胞杂交的过程，实际上是不同植物体细胞的原生质体融合的过程，B正确。紫茉莉枝叶的性状的遗传是细胞质遗传，两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型应与母本一致，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的，因为受精卵中的细胞质几乎全部来自母本，C错误，D正确。
答案 C
点评 本题综合考查了植物体细胞杂交和植物细胞质遗传的相关内容。要求同学们能从细胞学角度对通过植物体细胞杂交或植物细胞质遗传产生的后代的遗传特性进行分析，得出科学结论。同学们对植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的本质不理解作错该题的主要原因，在复习过程中应注意这两个过程的理解。
例5 （09全国）下列有关哺乳动物个体发育的叙述，错误的是（ ）
A. 胚胎发育过程中也会出现细胞衰老
B. 幼鹿经过变态发育过程长出发达的鹿角
C. 胚后发育过程中伴有细胞分化
D. 来自原肠胚同一胚层的细胞经分化发育成不同的组织
解析 多细胞生物体内的细胞总是在不断地更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，因此胚胎发育过程中也会有细胞衰老，A正确。变态发育指成体与幼体在形态上的差别比较大，而这种形态的改变又是集中在短期内完成的，因此B不正确。细胞分化发生在整个生命进程中，在胚胎时期达到最大程度，C正确。原肠胚中胚层的细胞可以发育为皮肤的表皮，感觉器官，神经系统，内胚层发育为呼吸道的上皮、消化道上皮、肝脏及胰腺，其它的基本都是由中胚层发育而来，D正确。
答案 B
点评 本题考查哺乳动物个体发育过程。要求同学们在正确区分胚胎发育和胚后发育的基础上，能从细胞水平对动物发育的过程的重要阶段的变化做出合理的解释。同学们对植物胚和胚乳的发育，动物的胚胎发育与胚后发育不熟是作错该题的主要原因。复习过程中要求同学们在理解生物个体发育过程的同时，能从分子水平、细胞水平、个体水平、物种水平等层面去解释生物生殖和发育，并形成知识网络结构。
【实战演练】
配套练习五
一、选择题（5题，每题6分）
1. 下图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，其中叙述正确的是（ ）
A. 观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物甲
B. 在植物乙的a→b段，DNA和染色体数目均增加一倍
C. 温度对植物丙a→b段的生理活动没有影响
D. 甲植物和丙植物的b→a段所用的时间可能一样长
2. 假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给含14N的原料，该细胞假设进行2次有丝分裂产生的4个精原细胞和假设进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精原细胞、精子所占比例可能分别为（ ）
A. 25%，0 B. 50%，25%
C. 75%，50% D. 100%，100%
3. 下列关于生物个体发育的叙述，正确的是（ ）
A. 被子植物的个体发育包括胚的发育和胚乳的发育两个阶段
B. 荠菜受精卵经过4次分裂可形成8个细胞的球状胚体
C. 脊椎动物胚胎发育过程中都形成羊膜
D. 人的受精卵在卵裂过程中所需要的能源物质由母体提供
4. 植物细胞工程通常采用的技术有植物组织培养和植物体细胞杂交，两大技术共同的理论基础是（ ）
A. 植物细胞能进行有丝分裂
B. 植物细胞具有全能性
C. 植物体的生命活动受激素调节
D. 细胞膜的流动性
5. 下面是“白菜-甘蓝”杂种植株培育过程示意图。在提供的几种说法中正确的是（ ）
体细胞][白菜
原生质体][甘蓝
体细胞][甘蓝
原生质体][正在融合的
原生质体][杂种细胞][愈伤组织][白菜甘蓝
幼苗]
A. 在杂种细胞形成杂种植株的过程中，只有细胞分裂，没有细胞分化和器官形成
B. 杂种细胞、愈伤组织和幼苗都能进行光合作用，在由杂种细胞形成杂种植株的过程中始终需要适宜的光照、适宜的温度、植物激素和无菌等条件
C. 植物组织培养和动物细胞培养的培养基、培养目的完全不相同
D. 诱导动物细胞融合不同于诱导原生质体融合的方法是可用灭活的病毒作为诱导剂
二、填空题（3题，每空X分，共计42分）
6. 1855年德国学者魏尔肖（R. Virchow）提出“一切细胞来自细胞”的著名论断，即认为个体的所有细胞都是由原有细胞分裂产生的。现在除细胞分裂外还没有证据说明细胞繁殖有其他途径，可以说细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。以下是与细胞分裂有关的一些图像，请据图回答相关问题：
（1）若图①表示某植株体内的一个正在进行分裂的体细胞，则此细胞的下一个时期的主要特点是 。
（2）若图②表示某高等雄性动物睾丸里的一个正在进行分裂的精原细胞，其细胞内染色体上的基因A、a、B、b分布如图，那么此细胞分裂得到子细胞其基因型是 。
（3）如图③是某高等雌性动物体内的一个细胞，它的名称是 ，该细胞有 条染色体， 条染色单体。
（4）图中④中AB段对应细胞周期的 ，该时期的主要特点是 。
7. 现有供实验用的三组番茄：甲、乙两组在开花之前进行了去雄和套袋处理；甲组在套袋之前将雌蕊涂抹了一定浓度的生长素溶液；丙组不作任何处理。试就该实验进行分析：
（1）将来能够发育成果实的是 ，而 将发育为无子果实。
（2）甲、乙组结果对比，说明 。
（3）乙、丙组结果对比，说明了传粉后，子房能发育成果实，可能与正常受粉后能结出种子有关。为进一步验证这一结论，还应有的操作是，在丙组的幼小子房阶段，除去里面的 ，结果子房停止发育。
（4）将甲和第（3）小题的处理对比研究，得出的结论是：正常子房发育成果实需要的 来自 。
8.下列是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题：
下只能存活几天）][（在正常培养基中无限增殖，在选择培养基中死亡）][①][②][③][④][⑤][⑥][融 合][放在多孔培
养板中生长][在选择培
有杂交瘤][养基中只
细胞生长][检测上清液中
阳性细胞克隆][抗X抗体并用
每孔一个细胞][让细胞繁殖，检测
阳性细胞连续培养][上清液中的抗X抗体；
提供抗X抗体]
（1）制备单克隆抗体的步骤：
①将 注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少1个淋巴细胞带有抗该抗原的抗体；
②将步骤①获得的B淋巴细胞与步骤②培养的骨髓瘤细胞可用特有的 诱导融合；
③将诱导后产生的多种细胞，放在含 培养基的多孔培养板上培养，筛选；
④这样获得的杂交瘤细胞具有 的能力；
⑤检测和分离带有抗X抗体的阳性细 胞，培养板中每孔放一个细胞进行培养；
⑥将阳性细胞进行 或 培养，从而制备出大量单克隆抗体。
（2）用本法制备出的单克隆抗体仍具有局限性，因为它是用小鼠的 细胞制备的，具有 性，对人类会产生免疫原性。
配套练习六
一、选择题（5题，每题6分）
1. 科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸（15N-TdR），用32P标记尿嘧啶核苷酸（32P-UdR），把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成曲线如图一所示。已知蚕豆根尖细胞有丝分裂周期为20h。培养20h后，根据细胞DNA含量不同，将细胞分为三组，每组的细胞数如下图二。下列对结果的分析，不正确的是（ ）
A. 乙组细胞处于ce段，此阶段细胞最容易发生基因突变
B. 蚕豆根尖细胞有丝分裂周期中，分裂期时间不超过6h
C. 丙组中只有部分细胞的细胞膜从中部向内凹陷
D. 甲组有部分细胞处于ac段，RNA聚合酶活性高
2. 细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长，发育，繁殖和遗传的基础。据图叙述不正确的是（ ）
A. 若某植株的一个体细胞正在进行分裂如①，此细胞的下一个时期的主要特点是着丝点分裂
B. 假设某高等雄性动物睾丸里的一个细胞分裂如②，其染色体A、a、B、b分布如图，此细胞产生染色体组成为AB的精子概率是1/4
C. ③是某高等雌性动物体内的一个细胞，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成3个四分体
D. ②对应于④中的BC段，③对应于④中的DE段
3. 下图表示在不含放射性元素的环境中，大豆（体细胞中染色体数2N=40）的生殖与发育过程中发生的一些重要变化。下列有关分析中，不科学是（ ）
[植物体（2N）][细胞甲（N） 细胞丙（3N） 结构戊（可储存营养）][细胞乙（N） 细胞丁（2N）][结构庚][球状胚体 结构己] [①] [②][③][①][②][③][⑤][⑥]
A. 处于①的减数第二次分裂过程中的细胞含有20条染色体
B. 如果土壤中严重缺硼，则该植物将不能顺利地完成过程②
C. 结构庚可以从结构戊中吸收并运送营养物质供球状胚体发育
D. 若细胞丁中某个核DNA双链含15N，则己中一个细胞含15N
4. 在动物细胞培养的叙述中，错误的是（ ）
A. 动物细胞培养的目的不仅是为了获得大量的分泌蛋白
B. 培养至细胞系时遗传物质已发生了改变
C. 培养液中加入动物血清是为了诱导细胞脱分化
D.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞可制备单克隆抗体
5. 下表为植物组织培养和动物细胞培养有关内容的比较，其中错误的有（ ）
A. 0处 B. 1处 C. 2处 D. 3处
二、填空题（3题，每空X分，共计42分）
6. 下图甲是某种高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目变化曲线，图乙是该生物体内若干细胞的结构模式图。请分析回答：（[ ]中填罗马数字或者阿拉伯数字， 上填名称。）
（1）该生物个体发育的起点是受精卵，它是通过甲图中的[ ] 过程形成的。受精卵发育成为完整个体过程中主要依靠 过程，这是由于细胞体积不能无限增大，细胞体积越大，相对表面积 （越大、越小、不变）。
（2）同源染色体的分离发生在甲图中的 阶段（填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。乙图A、B、C中含有同源染色体的是 （填字母）。乙图A细胞所示时期对应在甲图中 阶段（填阿拉伯数字）。
（3）乙图B细胞所处的分裂时期有 个染色体组；C细胞叫做 。形成该细胞的场所是 。
（4）利用显微镜观察该生物体细胞中的染色体数，最多可观察到 条。若该生物的遗传组成如乙图所示，在不考虑基因突变等因素的情况下，该生物体能够产生 种配子。
7. 下图为蛙受精卵的发育过程示意图，据图回答问题：
（1）按蛙的胚胎发育过程排列图的次序，应该是
（2）标号①和②分别表示 和 ，在卵裂过程中 极的细胞分裂周期短。标号③内的腔是 。
（3）标号⑦是不断缩小的 腔，用同位素标记标号③上方的细胞，这些标记将会出现在D图中的 处细胞中。
（4）机体运输养料和废物的系统由[ ] 发育而来，只能分泌蛋白酶的消化腺体由[ ] 发育而来。
8. 自然界的细胞融合产生有性后代，细胞工程中细胞杂交被广泛应用于培育杂种植株和生产单克隆抗体等方面。请回答以下相关问题：
b][c][d][细胞融合][有性杂交后代
体细胞杂种植株
单克隆抗体]
（1）若a、b分别为精子和卵细胞，则产生a、b的分裂方式是 。
（2）若a、b表示体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是 ，其中使用了植物组织培养技术，该技术的中心环节是形成愈伤组织，然后诱导它再分化形成植株，再分化的原理是 ，植物体细胞杂交的意义是该技术能克服 。
细胞的增殖 第4篇
关键词：细胞外基质,血管平滑肌细胞,表型转化,细胞增殖
血管平滑肌细胞存在于血管壁中膜,是决定血管活性、血管构型及维持血管张力的重要因素。根据其结构和功能的不同可分为收缩型(分化型)和合成型(去分化)两种表型。收缩型VSMC呈分化状态,不能增殖;合成型VSMC呈去分化态,对外界各种有丝分裂原起反应而活跃增生[1]。VSMC保留有改变它们功能和结构的特性,作为对包括动脉粥样硬化、血管成形术后再狭窄、支架植入后再狭窄、静脉移植性疾病和移植性血管病变等血管增殖性疾病中生长因子和环境信号改变的应答,表现为VSMC从收缩型转化为合成型并获得增殖能力,这个过程称为表型转化(phenotypic modulation)[2,3]。VSMC表型受控于多种环境因素,包括生长因子、细胞外基质、机械性作用力、神经调节以及细胞间相互作用等。本文以平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,SMA-α)作为VSMC收缩型标志[2],骨桥蛋白(osteoponin,OPN)为VSMC合成型标志[4],就层粘连蛋白(Laminin,LN)、纤维连接蛋白(Fibronectin,LN)、Ⅳ型胶原蛋白(collagenⅣ,ColⅣ)等细胞外基质成分对大鼠胸主动脉平滑肌细胞表型和增殖活性的影响进行了观察和探讨。现报道如下:
1 材料与方法
1.1 材料
150~200 g健康SD大鼠,雌雄不限(10~12周龄),购自北京维通利华实验动物技术有限公司。DMEM、胎牛血清、小牛血清(GIBCO);LN、LN、ColⅣ(BD discovery labware);Trizol(Invitrogen)Taq DNA聚合酶及缓冲系统、dNTP Mix(Fermentas)、RNasin(TaKaRa)。
1.2 大鼠胸主动脉平滑肌细胞的原代培养及鉴定
SD大鼠脱臼处死,全身用75%酒精浸泡后,无菌操作取出胸主动脉段,按贴壁法培养VSMC。原代培养获收缩表型细胞,传代培养获合成表型细胞(实验用4~6代细胞,细胞纯度达95%以上)。细胞鉴定:采用小鼠抗大鼠α-Actin免疫组织化学染色,鉴定血管平滑肌细胞肌动蛋白根据S-P法的常规操作,以胞浆棕黄色为阳性结果。运用S-P法对VSMCα肌动蛋白免疫组织化学染色,97%的细胞染色阳性。倒置显微镜下可见胞浆呈棕黄色,胞质中有较多的条丝状物,即为肌动蛋白,胞核为淡蓝色。
1.3 胞外基质包被培养板的制备
于24孔板中每孔分别加入500μL浓度为(20mg/m L的FN、LN和ColⅣ溶液(分别称FN、LN和ColⅣ组),对照孔加入500μL的0.2%牛血清白蛋白(BSA)溶液,4℃下过夜。吸弃未吸附的胞外基质,加入0.2%BSA溶液,置37℃、5%二氧化碳孵箱1h,以封闭非特异性结合位点,然后用PBS(0.01mol/L)冲洗3次备用。
1.4 不同基质对细胞表型影响
将原代培养收缩表型细胞以为2×104的密度接种于胞外基质包被培养板,于24 h、48 h、72 h对VSMC表型标志基因和蛋白水平进行检测。
1.5 不同基质对细胞增殖能力的影响
将传代培养获得的合成表型细胞以2×106的密度接种于细胞外基质包被24孔培养板中。在培养的24、48、72 h时每孔加入5 mg/m L的MTT溶液20μL,培养4 h后,弃液,每孔加入二甲基亚砜(DMSO)100μL,避光振荡10 min,于酶标仪490nm处检测吸光度OD值。OD值与活细胞的增殖呈正比,OD值越大,表明细胞增殖越旺盛。
1.6 RT-PCR
参照说明书用Trizol试剂从培养细胞中抽提总RNA。在25μL逆转录体系中,加入总RNA 1μg,Oligo(dT)18 Primer 50 pmol,dNTP Mix(2.5 mmol/L)5μL,RNasin 25 U,M-MLV RT 200 U,5×逆转录缓冲液5μL,42℃反应90 min以合成c DNA。PCR反应在Gene Cycler中进行,GAPDH作为内参照,总反应体积为25μL。含c DNA 1.0μL,上下游引物各25 pmol,dNTP Mix(2.5 mmol/L)2μL,Taq DNA聚合酶2.0 U,10×Buffer 2.5μL。首先95℃预变性3 min,以后95℃变性45 s→59.5℃退火60 s→72℃延伸60 s,共35个循环,72℃再延伸7 min终止反应,4℃保存。扩增产物用1.5%琼脂糖凝胶电泳,加样量为10μL,电泳完毕后在溴化乙锭(EB)中染色,在紫外灯下观察结果并照相。阳性条带以Gelpro4版凝胶光密度分析软件进行分析,测其IOD值,然后用其表达量与对应的GAPDH表达量的比值进行比较分析,以此代表目的片段的相对表达值。引物设计参照文献及核苷酸序列数据库,SMA-α上游引物:5'-GCATCCACGAAACCACCTA-3';下游引物:5'-CGCCGATCCAGACAGAATA-3'扩增片断210 bp;OPN上游引物:5'-GCTGAAGCCTGACCCATCT-3';下游引物:5'-GGTCTTCCCGTTGCTGTC-3'扩增片断:496 bp。
1.7 免疫印记分析(Western blot)
收集VSMC,按文献方法制备细胞裂解液,取20μL裂解液(含40μg蛋白)经SDS-PAGE分离后,通过电转移将蛋白印迹至硝酸纤维素膜上,用5%脱脂奶粉封闭膜上非特异性结合位点,继之分别与小鼠抗SM-a、OPN(1∶300,Santa Cruz),室温反应2 h,洗膜3次,随后加入辣根过氧化物酶标记山羊抗鼠二抗(1∶80 000,Santa Cruz)室温反应2 h,于4-氯-1-萘酚,H2O2溶液中显色,显示蛋白条带。阳性条带以Gelpro4版凝胶光密度分析软件进行分析,测其IOD值,然后用其表达量与对应的GAPDH表达量的比值进行比较分析,以此代表目的片段的相对表达值
1.8 统计学处理
每组实验重复3次。数据以均数±标准差表示。各组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)。所有统计分析均用SPSS 16.0软件进行。
2 结果
2.1 不同基质成分对VSMC表型的影响
对照组及FN包被组细胞培养24 h后合成型标志OPN基因及蛋白显著表达,且FN包被组细胞明显高于对照组,收缩型标志SMA-α基因及蛋白则弱表达,FN包被组细胞明显弱于对照组,表明对照组及FN包被组VSMC迅速转化为合成表型细胞,并且FN可促进VSMC表型转换;ColⅣ包被组OPN表达弱于对照组,SMA-α则稍强于对照组,但无统计学意义,表明ColⅣ对于表型转换与对照组相比无明显的影响,LN包被组细胞培养24 h后SMA-α表达较强,显著高于对照组,OPN表达较弱,显著低于对照组,且可维持48 h以上,于72 h观察时SMA-α则显著降低,OPN则表达增强,与对照组基本一致。表明LN可显著延迟但并不能阻止VSMC表型转换(图1)。
2.2 不同基质对细胞增殖能力的影响
与对照组相比,FN组增殖活性显著增强,并与作用时间呈正比,LN包被组与ColⅣ包被组对VSMC增殖活性无明显影响(图2)。
A:SMA-α、OPNm RNA电泳图;B:SMA-α、OPNm RNA相对表达量;C:SMA-α、OPN蛋白Western blot电泳图;D:SMA-α、OPN蛋白相对表达量。覮与对照组相比,P<0.01。1:对照组;2:FN组;3:ColⅣ组,4:LN组
3 讨论
平滑肌细胞并非孤立的存在于血管壁上,它们与其周围的ECM和其他细胞通过自分泌、旁分泌因子和直接的物理接触相互作用。大量证据表明,环境因素诸如生长因子、ECM、脂质、与其他细胞的直接接触、机械压力可显著影响VSMC分化状态和功能,对血管壁的损伤性刺激可通过影响内皮功能、诱导免疫细胞的迁移和ECM的改变导致表型转换[3]。VSMC表型转化是高血压、动脉粥样硬化和血管成型术后再狭窄等心脑血管疾病VSMC增殖和迁移的关键性起始步骤,是该类疾病的共同的发病基础。由VSMC表型转化所引发的血管重构是血管再狭窄和动脉粥样硬化等血管病变发生发展的根本原因[5]。
HEDIN等发现FN可以诱导平滑肌细胞由收缩表型向合成表型转换,而LN则维持平滑肌细胞的收缩表型[6]。本研究进一步显示LN可以显著促进VSMC收缩表型主要标志之一SMA-αm RNA表达水平及蛋白表达量显著增加,显著抑制VSMC合成表型主要标志OPN表达水平及蛋白表达量,但72h后SMA-α、OPN m RNA及蛋白水平逐渐与对照组水平趋于一致,表明LN可以延迟但并不能阻止VSMC表型转化,但LN对于VSMC增殖活性无明显影响。而ColⅣ对VSMC表型转化及增殖均无明显影响,FN则显著促进OPNmRNA及蛋白的表达,抑制SMA-αm RNA及蛋白的表达,表明FN可促进VSMC表型转化并且FN能够增强VSMC增殖活性并表现出作用时间的依赖性。
VSMC周围基膜主要是LN、ColⅣ、硫酸乙酰肝素蛋白多糖所构成,基膜在细胞和血管壁之间提供连续的结构支持用来转移由细胞产生的收缩力。基膜也可向VSMC提供信号使其保持于收缩表型,当血管壁受到损伤后,基膜完整性遭到破坏,蛋白水解活性增强,血浆中的FN渗入ECM,细胞也产生FN,导致ECM中FN大量增加[7]。体内研究发现,球囊损伤大鼠颈动脉后,在动脉中层的VSMC基底膜中LN消失,而在增殖和迁移的VSMC周围基质中富含FN;在成熟的新生内膜内,非增殖的VSMC周围LN重新出现,FN减少[8]。因此该研究人员认为,在正常血管壁中,LN可促进VSMC保持于分化状态,增殖活性极低,当血管损伤后,ECM中FN大量增加,促进VSMC表型转化并增强其增殖活性,从而促进血管病变的发生发展。
总之,细胞外基质成分LN、FN等对于VSMC表型及增殖活性具有十分重要的作用,其作用机制尚需进一步研究,阐明控制VSMC分化状态的调控机制对于理解参与血管疾病发生过程中的病理进程以及针对血管性疾病的干预有着极为重要的意义。
参考文献
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[5]RZUCIDLO EM.Signaling pathways regulating vascular smoothmuscle cell differentiation[J].Vascular,2009,17(Suppl 1):S15-20.
[6]ULF HEDIN,BRADFORD A,BOTTGER,et al.Diverse effectsof fibronectin and laminin on phenotypic properties of culturedarterial smooth muscle cells[J].The Journal of Cell Biology,1988,107(1):307-319.
[7]ALEX O,MORLA,JON E,et al.Control of smooth muscle cellproliferation and phenotype by integrin signalig through focal ad-hesion kinase[J].Biochemical and Biophysical Research Commu-nications,2000,272(1):298-302.
细胞增殖的教学反思 第5篇
我对细胞增殖一节课进行教学反思，将从以下三个方面进行，分别是亮点、不足和改进。本堂课以学习金字塔为理论基础，借鉴CEFI高效课堂模式作为设计理念，主要突出学生在课堂中的主体性，教学理念非常先进。回顾具体做法如下：
1，导入
以受精卵如何发育的成为个体为切入点，图片成功吸引学生目光，在学生已有知识基础上提问，学生异口同声地回答，顺利导入细胞增殖的课题，引导学生探究动物细胞增殖的过程。
2，知识构建
通过微课视频让学生感性地认识动物有丝分裂，让学生对整体有个认识，初步构建本节课的知识框架，再后面的学习中慢慢将知识填充在构建的知识框架中，有利于完善本节课的知识网络图。
3，合作交流
在合作交流过程中以问题为导向，引导学生探究染色体、染色单体和DNA之间的数量关系，有丝分裂各时期染色体行为变化的模型构建和特点总结，发现和总结染色体和DNA数目的变化规律以及动植物有丝分裂的异同，这个过程着重探究有丝分裂过程各时期染色体行为变化的特点
4，展示评价
小组成员派代表一边展示自己动手构建的模型，一边用小黑板展示各时期的特点，老师对同学的回答给予肯定，同时提问其他小组是否有疑问或补充。
5，点拨提升
点拨提升中，通过课堂练习来检测学生对本节内容的掌握情况。最后通过一首歌曲让学生巩固有丝分裂各时期特点，学生印象深刻。
通过这堂课，完成本堂课的教学内容，基本达成本节课预设的教学目的，其中精彩之处不乏许多亮点，总结如下：
亮点一：微课构建知识框架，短时间了解本节课学习的重难点，构建基本框架，效率高，学生兴趣高涨。
亮点二：小组合作交流，学生展示评价，突出学生的主体性，这种合作探究学习方式，调动了全体学生的积极主动性，使学生主动去获取知识，使得学生更容易理解和掌握所学内容，课堂因此热闹起来。亮点三：由于有丝分裂是细胞内的微观变化，看不见摸不着，较为抽象，不容易理解，所以在小组探究过程中，老师提供学具，各小组分别利用学具构建动物有丝分裂各时期染色体数目和行为变化的模型，化微观为宏观，化抽象为具体，有助于学生对各个时期特点和实质的掌握；另外，学生讨论完成图标和曲线构建，化繁为简，二者都提高了教学的有效性，突破了本节课的重难点，还提高了学生的动手能力，达成了学生生物学素养养成的目的。亮点四：有丝分裂各时期特点变成朗朗上口的歌词，学生可随着旋律唱起来，使学生记忆深刻。
但也存在不足，如下
1、内容微观、抽象，概念难懂，学生不易理解合作交流遇到困难
2、小组讨论时，由于任务分配不细致，个别同未参与进来 根据反思不足是为了找到更好的改进措施，具体做法： 现象1：
小组合作交流时，有个别成员不参与讨论，持观望态度 改进措施：
今后应在小组中角色扮演，分工方面更加细致 现象2：
学生对自己的回答常常感到不自信 改进措施：
学生展示评价过程中，多以点头、微笑、鼓掌等激发快乐情绪的方式，鼓励学生参与学习、快乐学习。现象3：
学生往往对他人的回答往往缺少质疑精神，就算有质疑的，但是过于拘束，不敢举手补充。改进措施：
在展示评价中，可以培养一个主持人，主持各组答题，展示，评价，质疑，讨论和补充，完全将这个过程放手给学生。
细胞的增殖 第6篇
【关键词】高中生物 合作学习 细胞有丝分裂
《普通高中生物课程标准（实验）》把“倡导探究性学习”作为课程的基本理念之一，并进一步强调：“倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。”据此，笔者在《细胞的增殖》一课教学中，尝试采用小组合作探究的学习方式，取得了很好的教学效果。
一、教材与学情分析
1.教材分析
《细胞的增殖》一节是高中生物的重难点内容之一，其核心概念是真核细胞的有丝分裂，其中有丝分裂各时期染色体行为和数目的变化，姐妹染色单体行为和数目的变化以及DNA数量的变化是这一节的重点，也是难点。本节内容是高中生物必修1《分子与细胞》中最后一章的第一节，既与前面学习的知识有密切联系，又为必修2《遗传与进化》打基础。所以，必须采用多种教学手段突出重难点内容进行学习，同时为《观察根尖分生组织细胞有丝分裂》实验作理论准备。
2.学情分析
学生经过前面的学习，对细胞的组成、结构、物质进出、能量供应等知识有了一个基本的了解，为学习《细胞的增殖》奠定了基础。学生经过多年的生物课堂教学改革实践，对自主、合作、探究性学习模式已初步适应。学生的知识积累和学习策略的适应为完成本课教学内容创造了有利条件。
二、教学模式设计
本课采用小组合作学习与探究性学习相结合的教学模式。课前笔者和生物兴趣小组成员一起运用剪纸技术，制作细胞和染色体等模型，并分发给每个合作学习小组。各组先利用模型完成导学案。课上利用剪纸模型、细胞分裂视频，以合作学习小组为单位围绕问题进行探究性学习，再通过交流，总结出真核细胞有丝分裂各期的特点、各期遗传物质的动态变化、植物细胞与动物细胞有丝分裂的异同、有丝分裂中遗传物质的数量变化。
三、教学过程与方法
1.小组合作探究植物细胞有丝分裂各期的特点
每个合作学习小组有一套剪纸模型，共8张，包括细胞间期（编号1-4）、细胞分裂前期（编号5）、中期（编号6）、后期（编号7）、末期（编号8）。教师边介绍细胞分裂各期的特点，边引导学生以1条染色体（质）为例逐步摆出植物细胞有丝分裂的剪纸模型，并将活动中的生成性教学资源及时反馈在黑板上，师生进行有针对性的讨论。
（1）细胞间期的特点：对照剪纸模型1-4归纳出该期特点：完成DNA复制和与细胞分裂相关蛋白质的合成，同时细胞有适度生长。细胞分裂间期是新的细胞周期的开始，细胞内部发生了复杂的变化，这为细胞分裂准备了物质条件。
【问题探究】染色体（质）加倍吗？笔者打了个比方：一个赤身的人代表一条DNA，衣服代表蛋白质，一个人穿着衣服就是一条染色体（质）。间期DNA复制后就变成两个赤身的连体人，DNA数目加倍了。因连体人连接在同一着丝点上，故不能独立运动，这代表间期虽然DNA已复制，但染色体（质）不加倍。
（2）细胞分裂前期的特点：对照剪纸模型5归纳出该期特点：两个消失与两个出现，即：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现。教材上没有该剪纸模型内容，笔者补充的目的是想让学生体会“两个消失，两个出现”动态的过程：细胞核中出现染色体；核仁逐渐解体，核膜消失；纺锤体开始形成。细胞内的染色体位于纺锤体的中央。
【问题探究】为什么分裂间期看不到染色体，而前期就能看到？分裂间期DNA进行了复制，所以在间期姐妹染色单体就已存在，只不过由于间期呈染色质丝状态，所以看不见染色体的形态。到了前期，由于DNA 螺旋缠绕在一起，逐渐缩短变粗，形态越来越清楚。这时的一条染色体包括两条并列的具有共同着丝点的“姐妹染色单体”。
（3）细胞分裂中期的特点：对照剪纸模型6归纳出该期特点：纺锤体清晰可见，每条染色体的着丝点两侧都有纺锤丝附着，在纺锤丝的牵引下，染色体的着丝点排列在细胞的“赤道板”上。所以细胞分裂中期是观察染色体的最好时期。
【问题探究】什么是细胞的赤道板？剪纸模型中只有1条染色体，那么教材上是几条？（6条）。在细胞分裂中期这6条染色体的着丝点都排列在同一个平面上，为研究方便科学家把这个假设的平面称为赤道板。因为该平面在细胞上的位置相当于赤道在地球上的位置，故取名之。
（4）细胞分裂的后期的特点：对照剪纸模型7归纳出该期特点：着丝点分裂，一条染色体上的两条姐妹染色单体在纺锤丝的牵引下分裂成两条子染色体。细胞内的染色体数目增加了一倍。在同一个细胞内具有两套相同的染色体，两套染色体分别在纺锤丝的牵引之下向细胞的两端移动，达到细胞的两极。
【问题探究】染色体数目为什么加倍了？笔者和学生一起又回到前面的连体人比喻。连体人通过手术分开了，能独立运动了。
（5）细胞分裂的末期的特点：对照剪纸模型8归纳出该期特点：两个出现与两个消失。出现核膜、核仁，消失纺锤体、染色体。情况刚好与前期相反。
【问题探究】联系高尔基体的作用，想一想一个植物细胞是如何分为二个细胞的？在末期的前半段时间里，在赤道板的位置上出现了一个特殊结构——细胞板，与赤道板不同的是细胞板是一个实际存在的结构，其作用是把原来的一个细胞分隔成两个子细胞。细胞分裂完成后，细胞板就变成了两个子细胞间的细胞壁。
再让小组成员分别摆出含2条、4条或6条染色体的植物细胞有丝分裂各期的模型，一边摆模型一边尝试记住各期的特点（见表1），试用小口诀帮助记忆。这样就把抽象的知识转变成具体的模型，学生有了直观的感触，就能自主愉快地建构所学的知识。
表1：植物细胞有丝分裂各期特点
2.小组合作探究植物细胞与动物细胞有丝分裂的异同点
以4条染色质（体）为例，每个合作学习小组摆出动物细胞有丝分裂各期的剪纸模型。
【问题探究】动物细胞与植物细胞的有丝分裂有何异同？师生共同总结出表2内容。
表2：植物细胞与动物细胞有丝分裂的异同
3.小组合作探究遗传物质的动态变化过程
（1）观看细胞分裂的视频，结合剪纸模型，完成表3，理解细胞分裂各期中染色数目、DNA含量和姐妹染色单体数目的变化。
表3：细胞分裂各期遗传物质的动态变化
【问题探究】你得出什么规律？染色体的数目与着丝点数相同；DNA的数目与剪纸模型中摆放的线相同；姐妹染色单体与呈交叉状态的线数相同，不交叉就是0条。
（2）结合表3分别画出染色体、DNA、姐妹染色单体的变化曲线（见图1-3）。
【问题探究】还能画出每条染色体上的DNA变化曲线吗？
总之，本课的学习过程充分突出了学生的主体地位，学生利用剪纸模型，结合视频资源，通过自主合作探究性学习方式，意义建构了细胞有丝分裂的概念，深入理解了细胞有丝分裂各期的特点和遗传物质的动态变化过程，系统比较了动、植物细胞有丝分裂的异同，突出了重点，突破了难点，达成了“知识、能力、情感态度价值观”的三维教学目标。
【参考文献】
[1] 教育部. 普通高中生物课程标准（实验）[S]. 北京：人民教育出版社，2003.
细胞的增殖 第7篇
1 材料与方法
1.1 材料
实验动物为江汉大学动物中心提供的Wistar雄性大鼠 (4个月龄200～250g) ;重组人粒细胞集落刺激因子 (商品名:瑞白) 为山东齐鲁制药有限公司产品;一抗购自Santa Cruz Biotechnology公司 (Santa Cruz, CA, USA) ;图象分析软件Motic Images Advanced 3.2 (Motic中国) 。
1.2 动物模型的建立及分组
采用胶原酶Ⅶ定位注射诱发大鼠尾壳核脑出血模型。造模后的40只大鼠随机分为2组, 分别为阴性对照组 (20只) 和G-CSF治疗组 (20只) 。造模24h后G-CSF治疗组开始腹腔注射G-CSF, 按15μg/kg给药, 每日1次连续给药5d, 阴性对照组同时给予相同容积的生理盐水。造模2周后处死取材。
1.3 免疫组织化学法染色
切片常规脱蜡至水, 0.01M柠檬酸钠缓冲液微波修复10min;滴加一抗 (PBS作阴性对照) , 4°C过夜, PBS液漂洗2min×3;加二抗, 37°C孵育30min, PBS漂洗2min×3;DAB显色, 中性树胶封片。
1.4 统计学分析
2 组数据间差异显著性检测采用t检验。用SPSS 13.0统计分析软件处理数据, (P<0.05) 有显著性差异。
2 结果
2.1 G-CSF可促进脑出血大鼠的细胞增殖
我们用免疫组化的方法检测了造模2周后处死的2组大鼠出血灶周边细胞增殖的情况。我们检测的是增殖细胞核抗原 (Proliferating cell nulear antigen, PCNA) , 结果显示, 2组大鼠出血灶周边均可见PCNA阳性细胞表达。采用图象分析软件Motic Images Advanced 3.2进行细胞计数定量, 我们发现给予了G-CSF的大鼠阳性细胞密度高于对照组 (P<0.01, 见表1) 。结果提示, G-CSF可促进出血灶周边的细胞增殖。
2.2 G-CSF可促进出血灶周边星形胶质细胞的增殖
我们进一步检测了星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白 (glial fibrillary acidic protein, GFAP) 。实验结果可见, 2组大鼠出血灶周围均可见大量GFAP阳性细胞, 提示脑出血可刺激星形胶质细胞增生。采用图象分析软件Motic Images Advanced 3.2进行GFAP阳性细胞计数定量, 结果提示, G-CSF治疗组大鼠出血灶周围星形胶质细胞密度高于对照组 (P<0.01) , 见表1。结果提示G-CSF可增强脑出血后出血灶周围星形胶质细胞的增殖作用。
3 讨论
近年来不断有研究发现, G-CSF对局部脑缺血的大鼠模型具有神经保护作用[1]。临床上也逐渐有证据显示G-CSF对缺血性中风的患者 (如脑梗死) 有一定的治疗效果[2]。对于这种细胞因子的新功能的发现, 为中风性疾病的治疗提供了一条新思路。但G-CSF是否对脑出血也有治疗作用目前鲜见报道。
我们通过前期研究发现, G-CSF的确也可以促进脑出血后神经功能的恢复[3]。本实验的目的是进一步研究其作用机制。增殖细胞核抗原 (PCNA) 的主要生物学作用是促进细胞核中DNA链的合成与延伸, 促进细胞的生长与增殖, 因而可作为细胞增殖的标志物。检测出血灶周围PCNA的表达情况, 可反映脑出血后细胞增殖的状态。我们的实验证实, G-CSF可明显促进细胞增殖, 这种作用可能参与了G-CSF对脑出血大鼠的保护作用。
胶质纤维酸性蛋白 (GFAP) 是星形胶质细胞的标志物[4]。神经受损时可刺激星形胶质细胞增殖, 它们通过缓冲细胞外谷氨酸、分泌神经营养因子、促进抗氧化的机制调节神经元的活性的[5]。我们的实验结果发现, 给予了G-CSF的大鼠病灶周围GFAP的表达明显高于对照组, 证实了G-CSF具有促进星形胶质细胞增殖的作用。我们有理由相信G-CSF可通过直接与星形胶质细胞表面的G-CSF受体结合后促进其增殖。这些增殖的星形胶质细胞分泌一些神经营养因子参与G-CSF对脑出血大鼠的神经保护作用。
综上所述, 我们证实:G-CSF对脑出血大鼠神经保护作用的机制可能与粒细胞集落刺激因子促进细胞增殖, 尤其是星形胶质细胞的增殖有关系, 但其具体机制仍需深入研究揭示。
摘要：目的研究粒细胞集落刺激因子 (G-CSF) 对脑出血神经保护作用的机制。方法胶原酶定位注射构建脑出血大鼠模型, 然后给予G-CSF腹腔注射连续5天, 造模2周后通过免疫组化检测出血灶周边组织PCNA阳性细胞与GFAP阳性细胞的表达情况。结果给予G-CSF的大鼠PCNA阳性细胞与GFAP阳性细胞计数均明显高于未给药组。结论G-CSF能够促进大鼠脑出血后细胞 (尤其是星形胶质细胞) 的增殖, 该作用可能参与其对脑出血大鼠的神经保护作用。
关键词：粒细胞集落刺激因子,脑出血
参考文献
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细胞的增殖 第8篇
1 材料与方法
1.1 材料
人慢性粒细胞白血病急变期K562细胞株，购于中国科学院上海细胞库。酪氨酸激酶抑制剂PTK787由瑞士诺华公司惠赠。MTT购于美国Sigma公司。RT-PCR试剂盒、RNA提取试剂盒购于Invitrogen公司。
1.2 方法
1.2.1 细胞培养
K562细胞在含10%小牛血清，100μmol/L的青、链霉素的RPM1640培养液中，于37℃、5%CO2饱和湿度培养箱中培养，取对数生长期细胞用于各项实验。
1.2.2 PTK787对K562细胞增殖作用的细胞形态学观察
使用分别加入10μl不同浓度的PTK787作用K562细胞48 h后，在倒置显微镜下观察细胞生长变化情况，并拍照。
1.2.3 MTT法检测PTK787对K562细胞的增殖作用
取对数生长期、生长良好的白血病K562细胞用于实验，调整各组细胞浓度为1×104个/ml，每组设3个复孔。各实验组加入含10μl不同浓度PTK787的细胞培养液。接种完毕后在37℃，5%CO2条件下孵育培养12、36、48、72 h后，每孔加入MTT溶液（5 mg/ml)10μl，混匀后37℃，5%CO2条件下孵育4 h，加入三联细胞裂解液（SDS 10 g，异丁醇5 ml,10M HCl 0.1 ml用双蒸水溶解配成100 ml溶液）100μl,37℃温育12～20 h，用丹尼酶标仪检测各组细胞的吸光度，测定波长为570 nm。细胞抑制率=1-（实验组光密度-空白对照组光密度）/（阴性对照组光密度-空白对照组光密度）×100%。
1.2.4 流式细胞仪检测PTK787对K562细胞周期作用
6孔板每孔加入等量细胞以及10μl不同浓度的PTK787，培养48 h，冷PBS洗涤离心2次，弃PBS。用70%冰乙醇固定12 h，调整细胞浓度1×106个/ml；用冷PBS洗涤2次，弃PBS。加入PI染液0.6 ml，避光染色半小时后上流式细胞仪检测。打印DNA含量直方图，自动拟合细胞周期各时相比例。重复5次。
1.3 统计学处理
使用SPASS 13.0统计软件进行统计描述，本实验数据资料以（±s）表示，多个样本均数的比较采用单因素方差分析，多个样本均数间每两个均数的比较根据方差齐性检验，当总体方差齐同时选择LSD法；当总体方差不齐时，选择Tamhane T2法，P<0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 PTK787对K562细胞增殖作用情况的细胞形态学观察
以下为不用浓度PTK787作用K562细胞48 h后相差显微镜下细胞生长变化图。阴性对照组为生长48 h的K562细胞：细胞生长旺盛，形态规则，密集平铺在培养板。加入不同浓度的PTK787作用细胞48 h，且药物浓度逐渐升高，发现细胞生长明显受抑制，细胞数量、形态均有改变，呈浓度相关性。见图1。
2.2 PTK787对K562细胞增殖的作用
不同浓度的PTK787作用于K562细胞12、36、48、72 h后，用MTT法检测结果见表1。表明PTK787对K562细胞有明显的抑制作用。随着PTK787浓度增加与作用时间延长，K562的增殖抑制率逐渐升高。同一时间不同浓度组之间比较差异有统计学意义（P<0.05）。同一浓度不同时间组之间比较差异有统计学意义（P<0.05）。提示PTK787作用48 h，浓度为320μmol/L对细胞抑制最明显。继续增加浓度或延长作用时间抑制率增加不明显。（图1）。
2.3 PTK787对K562细胞周期的作用
流式细胞仪检测细胞周期表明，PTK787显著改变G1期与S期细胞比例。加入20、40、80、160、320μmol/L PTK787的细胞组分别与阴性对照组相比较，G1期细胞比率均高于阴性对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。G1期细胞组与S期细胞组各组间比较差异有统计学意义（P<0.05），但是PTK787浓度由160μmol/L继续升高时，G1期与S其细胞比率改变不明显。提示PTK787抑制肿瘤细胞增殖的机制可能与减慢G1/S期的转换有关。见表2。
%
3 讨论
蛋白酪氨酸激酶按其结构可分为受体酪氨酸激酶（receptor protein tyrosine kinases,RTKs）和非受体酪氨酸激酶（non-receptor protein tyrosine kinases,nrPTKs）[2]。PTK787/ZK222584是一种新型血管内皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂。国外研究发现，PTK787可抑制多种实体肿瘤细胞的生长[3,4,5]，研究表明PTK787有抗急性髓系白血病的作用[6]。酪氨酸激酶在肿瘤形成过程中起着重要作用，这一方面究已经取得很多进展。酪氨酸激酶功能的失调，会导下游信号途径激活，引起细胞增殖调节紊乱，最终导致肿瘤形成[7]。本实验通过研究不同浓度PTK787作用于K562细胞后，观察对细胞增殖，细胞周期作用的影响。结果表明，PTK787具有明显抗白血病作用，主要表现在：（1）抑制K562细胞增殖，药物浓度从20μmol/L升高到320μmol/L，细胞的增殖抑制率明显升高（P<0.05），其中药物浓度以320μmol/L，作用时间为48 h时细胞的抑制率最高。继续提高药物浓度和延长药物作用时间细胞抑制无明显改变；（2）阻止K562细胞周期G1期想S期转换；S期是细胞周期的关键时刻，DNA复制、蛋白合成均在S期，所以S期细胞数目降低表明细胞增殖受到抑制。
PTK787对K562细胞的生长抑制机理可能为：（1)PTK787可抑制所有已知的VEGFR酪氨酸激酶。通过与VEGFR上的三磷酸腺苷结合位点竞争性结合，抑制VEGF介导的信号传导通路，阻断新生血管的形成而抑制肿瘤的生长[8]。药物尼罗替STI571为作用于该类受体的酪氨酸激酶抑制剂。体外研究表明，STI571可降低CML细胞系的K562细胞系和KU812F细胞系以及表达野生型BCR-ABL的前B细胞系Ba/F3的BCR-ABL自主磷酸化，抑制细胞增殖[9]。（2）通过下调Bcl-2和Bcl-xL的表达诱导肿瘤细胞凋亡增加。（3）作用于肿瘤细胞生长周期的G1期、部分G2/M期，从而抑制肿瘤细胞生长[10]。（4)PTK787可下调白血病细胞FAK基因的表达，而FAK类似于癌基因的作用。从而达到抗肿瘤的作用。（5)PTK787可能通过纠正ph（﹢）CML细胞异常蛋白表达，使细胞恢复正常生长状态。以往的抗肿瘤药物在杀伤肿瘤细胞的同时，对机体正常的组织细胞也有杀伤作用。随着分子生物学技术的发展和从细胞受体与增殖调控的分子水平对肿瘤发病机制认识的进一步深入，针对细胞受体、关键基因和调控分子为靶点的治疗开始进入临床，人们称其为“分子靶向治疗”。临床的酪氨酸激酶抑制剂的抗肿瘤作用机制可能是通过抑制肿瘤细胞的损伤修复、使细胞分裂阻滞在G1期、诱导和维持细胞凋亡、抗新生血管形成等途径实现。分子靶向对抗肿瘤细胞不仅对肿瘤细胞有很强的杀伤力，并且可使正常细胞免受损害，可大大减少化疗的副作用。
最新研究进展表明，作为促使细胞通过G1/S期限制点的细胞周期蛋白Cyclin D1的表达失常与多种肿瘤的癌变相关。在转基因动物中证明，Cyclin D1的变异参与了间变等癌变早期病理变化过程。酪氨酸激酶促进肿瘤细胞增殖的机制可能为增加细胞DNA合成和加快G1/S期的转换。酪氨酸激酶是通过增加Cyclin D1的表达与抑制p21的协同作用来促进DNA合成的，应用酪氨酸激酶抑制剂可以阻断这些过程[11]。这些结果均提示诱导酪氨酸激酶的表达对于细胞周期的调节是正性的，而Cyclin D1可能是酪氨酸激酶调节细胞周期的基本功能靶点，这为下一步的研究提供了理论基础。
摘要：目的:观察酪氨酸激酶抑制剂PTK787对K562细胞增殖、细胞周期的作用,探讨PTK787抗急性髓系白血病的作用机制。方法:应用四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)观察不同浓度PTK787在不同时间对K562细胞增殖作用的影响;用流式细胞仪检测浓度PTK787对K562细胞周期的抑制作用。结果:随着PTK787浓度增加与作用时间延长,K562细胞的增殖抑制率逐渐升高。同一时间不同浓度组之间比较,或者同一浓度不同时间组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05),其中PTK787作用48h,以浓度320μmol/L对细胞抑制率最强。随着PTK787浓度增加,G1期细胞比例逐渐升高,S期细胞比例逐渐下降,各组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:PTK787可以抑制K562增殖,阻止K562细胞由G1期向S期转化,从而达到抗白血病的作用。
细胞的增殖 第9篇
1 细胞因子的影响
1.1 血管内皮细胞生长因子
血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial cell growth factor,VEGF)是一种分子量为40～45 kD的分泌性糖蛋白,编码人类VEGF的基因位于染色体6p21.3上,该基因全长24 kb。体外实验发现其对血管内皮的增殖,血管构建的作用较强,且特异性高,VEGF还可以增加血管内皮细胞的通透性[2]。VEGF发挥作用主要依赖其受体的存在。其中VEGFR1和VEGFR2是血管内皮细胞的特异性酪氨酸激酶蛋白受体,而VEGFR3主要在淋巴管内皮细胞中表达[3]。由此可见,VEGF在干细胞向食管上皮诱导分化过程中有一定的意义。首先,VEGF可以促进组织工程食管中微血管的生成,并增加其通透性;其次,促进淋巴管的形成。以上两者的作用,创造出更接近于人体食管的微环境,有利于食管上皮细胞的增殖分化。
1.2 表皮生长因子
表皮生长因子(Epidermal Growth Factor,EGF)是一种广泛存在于各种组织体液中的53个氨基酸组成的促有丝分裂的多肽,可促进多种细胞增殖,包括上皮细胞、间质细胞及神经干细胞等[4]。ECF在体外可刺激角化细胞分裂,在体内可促进上皮的再生[5]。许多文献报道,干细胞向食管上皮分化中出现分化消失现象,原因可能与培养基血清中的转移生长因子β(TGF-β)等因子抑制上皮细胞生长,但刺激成纤维细胞生长有关[6]。成纤维细胞的大量产生有有利的一面,也可以消耗培养基中大量营养物质,从而抑制上皮细胞生长。刘洪清等[7]采用添加EGF等细胞因子的方法,有效地促进食管上皮细胞增殖和传代,有效抑制成纤维细胞生长。EGF与靶细胞表面的EGF受体结合后,能刺激受体自身磷酸化及细胞内其它蛋白质的酪氨酸磷酸化,进而激活蛋白激酶C和磷脂酶C,通过第二信使CAMP、Ca2+激活CAMP依赖的蛋白酶,使细胞核内组蛋白对DNA的阻遏作用解除,促使有丝分裂信号向细胞内传递,从而引起DNA合成细胞增殖[8]。但不同浓度的EGF对BMSC促分化和促增殖的影响作用不同,其机理有待进一步研究。
1.3 转移生长因子β
转移生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)是一类多功能的细胞因子,参与多种细胞功能的调节,包括细胞增殖、分化、迁移,细胞外基质生成等。在干细胞向食管上皮分的过程中,TGF-β1的突出作用是促使各种细胞外基质(extra cellular matrixc,ECM),如胶原蛋白、连接蛋白(fibronectin,FN)、层黏蛋白(laminin,LN)和蛋白多糖的合成,抑制这些蛋白的降解,从而增加ECM的沉积[9]。TGF-β通过与细胞跨膜蛋白受体结合发挥其生物作用,其跨膜蛋白受体有三种亚型TGF-βRAⅠ、RⅡ、RⅢ。RⅠ、RⅡ有丝氨酸-苏氨酸激酶活性,RⅢ可促进TGF-β与RⅠ、RⅡ结合[10]。TGF-β1另一重要作用是刺激成纤维上皮细胞的生长,但其机制说法尚不统一。被TGF-β1刺激增生的成纤维细胞能促进食管上皮细胞增殖分化,有报道证实食管上皮细胞分层程度与加入成纤维细胞密度成正比[11]。
1.4 胰岛素样生长因子-1
胰岛素样生长因子-1 (Insulin-like growth factor1,IGF-1)是一个重要的细胞增殖因子。在细胞周期中,一旦细胞进入G1期,在其他生长因子缺乏的情况下,IGF-1可促进C增殖周期的完成[12]。IGF-1的活性主要是由胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)介导的,即IGF-1R很大程度上与细胞增殖状况有关[13]。它的这种作用,在组织工程食管上皮细胞分化增殖中十分重要。组织工程食管上皮在体外培养时,必然存在与体内微环境的不同之处,缺乏某些细胞因子,IGF-1上述特点正好弥补了此种不足,值得关注的是IGF-1刺激细胞增生抑制凋亡,又是致食管癌的发生的重要因素。IGF-1活性主要由胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)来调控,故对IGFBPs的研究也值得进一步深入研究。
1.5 碱性成纤维细胞生长因子
碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,BFGF),有研究表明,体积大于1 mm3的组织就需要血液供应。组织工程中食管上皮细胞体积巨大,需要充足的血供,BFGF表达与食管中微血管密度有关。BFGF是一种碱性多肽,在体内广泛分布,是血管内皮细胞的有丝分裂素,它在体内可趋化血管内膜的各类细胞,并诱导这些细胞表达组织重建所需的血浆酶原激活剂等,通过刺激内膜各类细胞的增殖和迁移,诱导血管内皮细胞长入胶原基质中形成管腔,并促进神经元与新生血管的生长[14]。BFGF在促进神经元生成的作用,为研究组织工程食管神经的重建提供了新的思路与着手点。
2 细胞外基质的影响
在组织工程食管中,高分了聚合材料结构和成分单一,不能同时提供食管上皮细胞生长的ECM。而种子细胞与ECM的黏附及相互作用是细胞分化增殖的基础。故对ECM的研究,对组织工程食管上皮细胞分化增殖有重要意义。
2.1 胶原蛋白
研究发现I型胶原主要存在于食管的黏膜下层及肌层内,Ⅲ型胶原主要存在于食管的外膜弹力纤维层和黏膜下[15]。具有良好的生物相容性,极低的免疫原性,极强的促组织再生性[16]。鲍春荣等[10]用Ⅳ型胶原预涂材料表面,可有效地促进食管上皮细胞与支架的吸附和均匀分布。但在食管中各型胶原蛋白的比例关系及各型胶原如何特异性作用于食管的特定部位,还有待研究。
2.2 纤维连接蛋白
纤维连接蛋白(FN)是一组结构上类似、免疫源性相同的高分子糖蛋白,是体内重要的细胞外基质成份。它具有维持细胞正常形态参与细胞与细胞,细胞与基质间的粘连,促细胞生长,分化和增殖,调节细胞运动等功能,在正常食管上皮有表达[17]。在组织上工程食管上皮细胞诱导过程中,利用其具有细胞间或细胞与其他细胞外基质间的桥蛋白作用,促进食管上皮细胞的粘附,构成其它增殖,分化的基础。梁志刚等成功应用转染Ad.FnCBD64的食管上皮细胞体外构建组织工程食管。证明了FN具有增强种子细胞黏附力的效果。但FN分子量大,在实际的使用中存在转染种子细胞的困难,有待于寻找促进FN表达的实用性方法。
2.3缝隙连接蛋白(Cx43)
缝隙连接蛋白(Connexins,Cx)的缝隙连接普遍存在于上皮细胞间,缝隙连接蛋白CX43表达与胚胎发育,细胞诱导,分化,生长调控有关[18]。刘学红等[19]通过实验证实,2～4个月CX43蛋白呈阳性或强阳性表达,4个月后呈弱阳性表达,推测在食管神经系统及微循环系统未完善时期,Cx43通过参与细胞间缝隙连接调控信息转导及细胞的分化、增殖。在组织工程食管上皮细胞的培养中,诱导种子细胞向食管上皮细胞分化,利用Cx43特性促进分化增殖国内外尚无报道。笔者认为有待从实验中得到求证。
3 性激素
从食管癌发生的性别差异,不难发现性激素可能参与了上皮细胞的增殖分化,但不论雌雄激素,发挥生理作用均与其受体密切相关,雌激素(ER)在胎儿食管→正常食管上皮两者间出现到消失的规律。有学者认为最好的解释是ER参与了食管上皮细胞的增殖分化。ER的作用机制为雌激素弥漫入细胞后,先与靶细胞浆中特异性受体结合,形成激素受体复合物,复合物进入细胞核内,加上共激活因子的作用与核内受体形成单二聚体,影响DNA转录生成新的mRNA,从而生成新的蛋白质,影响细胞生理功能,雄激素(AR)作用机制与ER相似。但在性激素影响下产生了何种蛋白质影响了生物学功能尚不清楚,且人体内雌雄激素间存在复杂的相互影响,不同性别个体间雌、雄激素迥然不同,所以性激素对组织工程食管上细胞的分化影响还有待进一步研究。
4 Ca2+浓度及O2浓度的影响
4.1 Ca2+浓度与食管上皮细胞的增殖、分化密切相关
Ca2+浓度低于0.05 mmol/L时食管上皮细胞缺少桥粒,当Ca2+浓度大于等于0.05 mmol/L时角蛋白丝增加,桥粒出现。其机制可能为Ca2+充当第二信使激活CAMP依赖的蛋白激酶使细胞核内组蛋白对DNA的组合解除,促使有丝分裂信号向细胞内传递引起DNA合成,细胞增殖,并且整合素等粘附分子发挥作用也需要Ca2+的存在。
4.2 O2浓度的影响
O2浓度为微环境对组织工程食管上皮细胞分化的影响报道不一,有学者用CoCl2诱导缺氧条件,发现随缺氧时间延长,处于G0/G1期的细胞明显增加,S期减少,由此认为,缺氧对细胞周期进行负调控[20]。另一部分学者认为供氧不足,缺氧信号迅速传至细胞核内启动相关基因表达,以维持细胞和机体氧平衡,在这一过程中引起细胞的增殖分化,其中缺氧诱导因子-1 (HIF-1)是影响调控的最主要因子。组织工程食管种子细胞在体外诱导分化过程中,O2浓度必然高于正常处于体内的细胞,高O2浓度的影响是有利于细胞增殖分化,还是不利于细胞增殖分化,有待于进一步研究。
今后,组织工程食管的研究,应深入研究微环境如何影响种子细胞向食管上皮细胞增生、分化,如何在体外模拟体内的微环境。在不久的未来,组织工程食管必将应用于临床,给更多的患者减少病痛。
杜仲叶对骨细胞增殖的研究概况 第10篇
关键词：杜仲叶,骨细胞,增殖,骨质疏松
杜仲又名丝连皮, 是我国特有的经济树种。具有抑菌消炎、抗氧化、抗衰老、抗癌防癌等诸多生理活性, 其药用历史悠久, 在临床有着广泛的应用[1]。杜仲是国家二级珍稀树种, 而叶的资源相对丰富、易得, 现代科学研究证实了杜仲叶与皮的化学成分基本一致, 具有同等功效[2], 以叶代皮供药用, 已得到国内外医学界共识, 可进一步扩大杜仲资源和提高杜仲叶的利用价值, 本文就杜仲叶对骨细胞药理作用研究概括综述如下。
1 提高成骨细胞的活性
饶华等证实杜仲叶可提高成骨细胞的活性, 促进骨细胞的分化和增殖[3], 陈伟才等[4]发现杜仲叶提取物与传统诱导剂具有相似的成骨诱导能力;同时杜仲叶提取物能明显抑制骨髓间充质干细胞向脂肪细胞分化。《本草纲目》指出杜仲具有强筋骨的功效, 杜仲叶提取物能促进体外培养成骨细胞 (osteoblast OB) 增殖与碱性磷酸酶 (ALP) 的分泌, 推测杜仲叶中有直接刺激成骨样细胞增殖的成分[5]。
2 提高骨密度、抑制骨吸收
胡金家等[6]将杜仲叶提取物与成骨细胞共同培养, 结果杜仲叶提取物具有明显调节骨代谢功能的药效作用, 可促进成骨细胞增殖和碱性磷酸酶分泌。白立炜等研究表明杜仲叶提取物可提高骨密度、抑制骨吸收[7]。
3 防治骨质疏松
Lee等[8]研究发现, 杜仲提取物具有抑制骨髓间充质干细胞向脂肪细胞分化的作用, 这是其防治骨质疏松的主要机制之一。
4 加速骨痂的改建
促进毛细血管再生, 改善局部微循环。即促进骨髓间充质干细胞成骨分化和抑制骨髓间充质干细胞成脂肪分化的双向调节作用[4]。补充骨折所需要的微量元素, 加速骨痂的改建。
5 应用前景与展望
杜仲是我国特有药材, 有广泛的临床应用价值。杜仲叶提取物使用安全、无毒副作用[9], 可作为很好的药物资源的补充。杜仲叶不仅是药用资源的补充, 也是良好的保健食品原料。日本、韩国、台湾对杜仲叶的保健功能进行了大量的研究, 并将其研究成果应用于保健食品的开发, 创造了巨大的经济效益。杜仲叶的研究仍在不断深入, 其临床疗效尚有待进一步的探讨。
参考文献
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[2]张康健, 董娟娥, 马伯林, 等.杜仲次生代谢物部位差异性的研究.林业科学, 2002, 38 (6) :12-16.
[3]饶华, 胡金家, 高书亮, 等.成骨样细胞体外培养法筛选杜仲叶防治骨质疏松症的药效成分.解剖学研究, 2004, 26 (2) :115-117.
[4]陈伟才, 罗军.杜仲叶提取物诱导羊骨髓间充质干细胞成骨及抑制其成脂肪分化.中国组织工程研究与临床康, 2009, 13 (10) :1960-1965.
[5]胡家金, 王曼莹, 等.杜仲叶提取物对体外培养的成骨细胞代谢功能研究.中国中医基础医学杂志, 2001, 7 (4) :288-290.
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细胞的增殖 第11篇
“细胞增殖”是浙科版生物必修1第四章第一节内容，授课需2课时，该内容既是对细胞的结构和功能的巩固深入，也为学习减数分裂和遗传变异打下基础。因此，在教学中占有举足轻重的地位。但由于该节知识抽象、实物模型不够直观，又不是生活中所见，学生对本节知识感到难以理解，掌握不够扎实。
要突破这个难点，我认为可以借助多媒体技术将细胞分裂的过程化静为动、化虚为实、化抽象为直观，同时合理设计教学程序，采用“教师引导—学生观察分析—师生共同归纳总结”的方法调动学生的积极性，从而较好地完成教学目标。
二、细节
（一）课前准备
（1）教师：利用Flash，PowerPoint，Snagit等软件按照教学的思路和设计制作“细胞增殖”的课件。（2）学生：课前预习。
（二）教学过程及整合分析
第1课时
1.问题探讨
（1）教学过程
师：放映“青蛙的一生”图片，问：个体的长大，靠细胞数目的增多还是体积的增大？
生：思考并回答。（回答得较快）
师：为什么多细胞生物体要通过细胞分裂使细胞数目增多而形成一个个体，而非通过体积增大而形成一个很大的个体呢？
生：思考并相互讨论。（交头接耳）
师：总结讨论并指出原因。（相对表面积大小与物质运输关系及细胞核调控能力）
（2）整合意图
先用蛙的一生的图片使学生集中注意力、激发兴趣，再通过创设问题情景，进行讨论分析，使学生主动参与学习过程。
2.细胞周期
（1）教学过程
师：Flash演示细胞周期，问：什么是细胞周期？有何特点？
生：观察并总结。
师：练习反馈。
（2）整合意图
Flash演示细胞周期，使学生对细胞周期有个直观的了解，再通过练习进行效果反馈。
3.植物有丝分裂过程
（1）教学过程
师：Flash演示植物细胞有丝分裂全过程，并提问分哪些时期？
生：观察并回答。
师：Flash播放间期变化，再将间期变化的开始结束两幅图片进行比较，问：间期发生了哪些变化？
生：思考回答。
师：介绍染色单体，引导学生思考在间期染色体、染色单体、DNA三者的关系。
生：思考回答。
师：分期播放各时期的动画，再将该时期起始与结束两幅图让学生进行比较，组织学生分组讨论各时期变化。
生：分组讨论并派代表发言。（讨论积极，发言踊跃）
师：归纳总结，用七字诀对各期进行总结。
（2）整合意图
间期是理解分裂期的关键，故先用动画演示间期的变化，再用间期开始与结束的图片加以讨论，指出间期变化，说明染色体、染色单体、DNA三者关系，对分裂期也是先演示各时期变化过程，使学生有个直观了解，再用该时期起始与结束的图片组织学生参与讨论，活跃了思维，最后用七字诀总结，帮助记忆。
第2课时
4.动物有丝分裂过程
（1）教学过程
师：Flash演示动物细胞有丝分裂过程。
生：观察全过程。
师：Flash演示各个时期变化并分组派代表描述其变化。
生：观察讨论并描述其变化。
（2）整合意图
先Flash演示全过程，有个整体了解，再分步演示各时期变化，由于有植物有丝分裂作为基础，所以让学生进行描述，培养其观察和表达能力。
5.动植物细胞有丝分裂比较
（1）教学过程
师：Flash同时演示动植物细胞有丝分裂各时期变化，问：二者有何不同？
生：观察回答。
师：表格形式归纳。
（2）整合意图
Flash同时演示动植物细胞有丝分裂各期变化，让学生直观比较，再让学生总结，最后用表格形式对其异同点加以归纳，比较清楚。
6.有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA变化
（1）教学过程
师：播放有丝分裂各期染色体、染色单体、DNA变化的表格，在各期上附有该期的图片，引导学生以一条染色体入手，指出各期染色体、染色单体、DNA变化规律。
生：思考并分三组讨论染色体、染色单体、DNA变化并派代表发言。（三组之间进行比赛，看哪组回答最好）
师：归纳总结，指出不同生物染色体数目不同，用2N表示不同生物染色体数，引导学生再对各期染色体、染色单体、DNA变化进行分析。
生：思考并回答。（间期染色单体由0→4N处有点困难）
师：总结并播放染色体、DNA变化坐标系，让学生在坐标系上画出它们的变化曲线图。
生：思考并完成曲线图。
师：投影学生画的曲线图并一起讨论，最后总结并画出正确曲线图。
（2）整合意图
在染色体、染色单体、DNA变化的表格上相应各时期附上该期图片，让学生顺利回忆各期变化;先从一条染色体入手再过渡到2N条，符合先易后难的顺序;先让学生自己画曲线图，再用投影仪对其所画曲线图进行分析再集体讨论得出正确结论，有利于加深印象，培养其归纳能力和绘图能力;集体讨论可提高学生的参与性，使其主动参与学习过程。
紫草素对肝癌细胞增殖和凋亡的影响 第12篇
1 材料和方法
1.1 材料
紫草素,购于中国药品检查所;人肝癌细胞株SMMC-7721,购于协和医科大学基础部;Dulbcco’s Modifed Eagle Medium(DMEM)培养基、胎牛血清,Gibco公司产品;噻唑兰(MTT)、碘化丙啶(PI),购于Sigma公司;Annexin V-FITC凋亡试剂盒、钙依赖性磷酸脂结合蛋白(AV)凋亡试剂盒,购自BD公司。
1.2 方法
1.2.1 紫草素储存液的制备
称取紫草素粉末溶于二甲基亚砜(DMSO),分装后于-70 ℃保存,备用。
1.2.2 细胞培养
培养基为DMEM培养液(含10%胎牛血清)。将细胞接入50 mL培养瓶中,在37 ℃、5% CO2、饱和湿度条件下培养;调节对数生长期细胞浓度为1×105个/mL,接种于25 cm2细胞培养皿中;细胞贴壁生长24 h后弃掉上清液,加入低、中、高浓度(0.87×10-6,1.74×10-6,3.47×10-6 mol/L)的紫草素继续培养24 h,最后用倒置显微镜观察细胞形态的变化。
1.2.3 SMMC-7721的增殖
对SMMC-7721生长抑制作用的研究采用MTT法[8,9]。试验设空白对照组、DMSO溶剂对照组及不同浓度紫草素处理组。将3.0×104 个/mL细胞接种于96孔板,每孔100 μL;每个培养孔加入不同浓度的紫草素(用DMSO溶解,终浓度≤0.1 %)100 μL,每个浓度设6个重复孔,在5% CO2、饱和湿度条件下培养12,24,36,48 h;每孔加入MTT(5 g/L)10 μL培养4 h,吸弃培养液;每孔再加入150 μL DMSO,轻度振荡30 min;用酶标仪于490 nm波长处检测A值,按照下列公式计算细胞生长的抑制率:细胞生长抑制率=(1-紫草素处理组A值/空白对照组A值)×100 %。试验重复3次。
1.2.4 细胞周期的分析
分别取浓度为0,0.35×10-6 ,0.87×10-6,1.74×10-6,2.61×10-6,3.47×10-6 mol/L紫草素作用24 h的SMMC-7721,采用流式细胞仪进行细胞周期的检测。
1.2.5 Annexin V-FITC/PI双标记法对细胞凋亡率的测定
离心收集紫草素处理24 h后的SMMC-7721,磷酸盐缓冲液(PBS)洗2 次,用1∶10 Binding Buffer缓冲液调整细胞数为1×105~5×105个/mL,设空白对照组和紫草素处理(1.74×10-6,3.47×10-6 mol/L)组,取100 μL细胞悬液加入异硫氰酸荧光素(FITC)标记的Annexin V-FITC 5 μL和PI(20 μg/mL)5 μL,室温静止30 min,再加入400 μL Binding Buffer,在1 h内用流式细胞仪检测。
2 结果与分析
2.1 细胞形态学观察(见图1)
A.空白对照组;B.低浓度紫草素处理组;C.中浓度紫草素 处理组;D.高浓度紫草素处理组。
在倒置显微镜下,空白对照组细胞增殖旺盛,细胞排列紧密,相邻细胞融合成片,边缘清晰,细胞折光度好,胞浆饱满,核膜、核仁轮廓明显(见图1 A)。试验组细胞增殖速度显著减慢,其中低浓度(0.87×10-6 mol/L)紫草素处理组24 h后细胞胞体显著增大,细胞变圆,折光度差(见图1 B);中浓度(1.74×10-6 mol/L)紫草素处理组24 h后细胞胞体略减小,开始坏死并脱落(见图1 C);高浓度(3.47×10-6 mol/L)紫草素处理组12 h后即出现细胞坏死,细胞萎缩,胞体狭长,相互界线不清,开始大量脱落等现象(见图1D)。
2.2 细胞毒性分析(见图2)
MTT法检测结果显示,用紫草素处理SMMC-7721 12,24,36,48 h后,细胞的生长抑制率随着紫草素浓度的增加及作用时间的延长而明显提高,呈良好的量效和时效关系。
2.3 紫草素对SMMC-7721细胞周期的影响(见表1)
注:与空白对照组相比 ,同列数据肩标*表示差异极显著(P<0.01)。
由表1可见,紫草素对SMMC-7721作用24 h后凋亡程度随着处理浓度的增加而增强(P<0.01),细胞周期被阻滞在G0/G1期,G0/G1期细胞增多(P<0.01)。但浓度为2.61×10-6 mol/L紫草素作用SMMC-7721 24 h后出现大量细胞碎片,使处在细胞周期中的细胞比例大大降低,G0/G1期细胞没有变化。
2.4 凋亡率的检测(见图3)
A.空白对照组;B.1.74×10-6 mol/L紫草素处理组; C.3.47×10-6 mol/L紫草素处理组。
用AV和PI双染SMMC-7721,通过流式细胞仪测定的结果可区分早期凋亡和晚期凋亡(或坏死)。由图3可知,用1.74×10-6,3.47×10-6 mol/L紫草素作用24 h后SMMC-7721凋亡率分别为(19.00±1.31) %和(23.04±1.25)%,均明显高于空白对照组。
3 讨论
现代药理研究表明,许多中药都具有细胞毒性和改善体内激素水平、调节免疫系统和促诱导分化作用[10]。紫草素是一种从中药紫草根部提取出来的萘醌类化合物,具有凉血活血、解毒透疹、抗菌、抗变态反应、抗肿瘤、解热、止血和降血糖等作用[11]。体外研究亦发现其具有诱导多种肿瘤细胞凋亡的能力。本研究表明,紫草素对SMMC-7721有明显的生长抑制作用,并具有药物剂量和作用时间的依赖性。侯颖等[12]报道的紫草素对人肝癌HepG 2细胞产生生长抑制作用的浓度与本试验结果略有差异,作者分析造成此差异的原因可能是同一药物对不同细胞的生长抑制作用不同。
紫草素能明显抑制SMMC-7721的增殖,抑制作用呈时间和剂量依赖性。通过形态学、流式细胞术等方法证实紫草素能诱导SMMC-7721的凋亡,并且凋亡细胞的比例与药物浓度和作用时间之间有一定的相关性。细胞凋亡是受到严格调控的细胞死亡方式之一,与机体发育、组织自稳定性、肿瘤、自身免疫疾病和神经退行性疾病的发生密切相关,是当前生命科学研究中最热门的内容之一[13]。细胞凋亡是机体生长发育、细胞分化和病理状态中细胞自主性死亡的过程。肿瘤的发生不仅与细胞的过度增殖有关,而且还与细胞凋亡受抑制从而使已转化的细胞生存期限延长有关[14]。每代细胞的增殖都必须经过G1-S-G2-M期,细胞周期的中断可以引起细胞的程序性死亡即细胞凋亡。不同药物能够诱导不同类型细胞的凋亡,细胞脱离细胞周期进入凋亡程序的时期亦有所不同。
为了进一步证明紫草素对肝癌株细胞SMMC-7721的增殖有抑制作用,用PI单染法进行检测,结果表明,用紫草素处理SMMC-7721后细胞增殖阻滞于G0/G1期。另有报道证实,紫草素作用MCF-7、MCF7-ADR细胞后细胞增殖阻滞于S期,紫草素对不同细胞的周期阻滞可能存在差异,其作用机制有待于进一步研究。
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